精確計時對于衛(wèi)星導(dǎo)航至關(guān)重要，因為即使是微小的時間偏差也會導(dǎo)致嚴重的定位誤差。傳統(tǒng)系統(tǒng)嚴重依賴地面原子鐘，但這會帶來服務(wù)中斷的風(fēng)險。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科學(xué)界需要進行高級研究來開發(fā)更可靠、更自主的衛(wèi)星計時系統(tǒng)。

據(jù)外媒報道，中國科學(xué)院大學(xué)（University of Chinese Academy of Sciences）和中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院的研究人員提出了一種新穎的兩級授時系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用稀疏采樣長短期記憶（Long Short-Term Memory，LSTM）算法來提高衛(wèi)星導(dǎo)航計時的精度和穩(wěn)定性。相關(guān)研究已發(fā)表于期刊《Satellite Navigation》。

圖片來源：期刊《Satellite Navigation》

該研究提出了一種兩級衛(wèi)星授時系統(tǒng)，以提高導(dǎo)航衛(wèi)星的高精度自主授時能力。第一級利用每顆衛(wèi)星上的多個原子鐘形成穩(wěn)定的時間尺度，而第二級利用衛(wèi)星間鏈路（ISL）將這些單獨的時間尺度集成為星座級時間尺度。

關(guān)鍵創(chuàng)新之一為使用稀疏采樣LSTM算法，顯著提高長期時鐘誤差預(yù)測的準確性。仿真結(jié)果表明，采用這種方法，星載時間尺度的頻率穩(wěn)定性顯著提高。

例如，在采樣時間為300秒時，頻率穩(wěn)定度達到1.35×10-15，10天預(yù)測誤差降低至3.16×10-10秒。這比現(xiàn)有的預(yù)測模型有了很大的改進。

中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院龔文斌博士表示：“我們的兩級授時系統(tǒng)和稀疏采樣LSTM算法的應(yīng)用代表了衛(wèi)星授時的重大進步。這些創(chuàng)新不僅提高了衛(wèi)星導(dǎo)航的精度，還提高了天基時間尺度的魯棒性和可靠性。”

本研究提出的進展對衛(wèi)星導(dǎo)航和相關(guān)技術(shù)的未來具有深遠影響。提高授時精度將改善定位服務(wù)，使自動駕駛汽車、全球通信系統(tǒng)和科學(xué)研究等各種應(yīng)用受益。此外，本研究的方法和結(jié)果可應(yīng)用于需要精確時間同步和預(yù)測的其他領(lǐng)域，從而進一步擴大其影響。